Задвижка Советский патент 1985 года по МПК F16K3/30 

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к устройству задвижек, работающих преимущественно при высоких перепадах давления на затворе, и может быть использовано, например, на магистралях и трубопроводах атомных электростанций.

Известна залпижка. Содержащая корпус с конфузором, лифф чором и двумя седлами, верхнюю крышку i бугелем и затвор с узлом привода, в кото;)ых конфузор и диффузор имеют симметричные относительно оси шпинделя углы раскрытия 1.

Недостатком задвижки является повышенный коэффициент гидравлического сопротивления. Источником гидравлических потерь сопротивления при движении реальной жидкости или газа в проходе является необратимый переход механической энергии потока в теплоту. Этот переход энергии обуславливается молекулярной и турбулентной вязкостью движения среды. Потери возникают при местном нарушении нормального течения потока - сужения потока в конфузоре и его расширения в диффузоре. В основном, потери потока возникают именно из-за отрыва потока от поверхности и вихреобразования, которые вызываются различием скоростей в поперечном сечении потока и наличием положительного градиента давления вдоль потока.

Наиболее близкой к изобретению по конструкции и достигаемому эффекту является задвижка, содержаш,ая корпус с двумя патрубками, полости которых выполнены в виде конфузора и диффузора, с несимметричным раскрытием углов, и примыкаюш,ие к патрубкам седла затвора 2.

Недостатком задвижки является недостаточное уменьшение коэффициента гидравлического сопротивления, которое в данной задвижке реализуется путем выбора оптимальных углов раскрытия конфузора и диффузора.

Целью изобретения является снижение гидравлического сопротивления задвижки.

Поставленная цель достигается тем, что в задвижке, содержашей корпус с двумя патрубками, полости которых выполнены в виде конфузора и диффузора, и примыкающие к патрубкам седла затвора, конфузор

и диффузор образованы винтовой поверхностью и выполнены с эллипсным поперечным сечением, с уменьшающимися осями эллипсов в направлении седла, причем вход и выход конфузора и диффузора имеют в сечении форму окружности.

На фиг. 1 изображена задвижка, продольный разрез; на фиг. 2 - сечения I-XII на фиг. 1 (койфузора и диффузора).

Задвижка содержит рабочую полость, об

разованную корпусом 1 с седлами 2, на котором симметрично оси шпинделя 3 и затвора 4 расположены подсоединительные патрубки 5 и 6 с конфузором 7 и диффузором 8, внутренняя поверхность которых выполнена

винтовой и с эллипсным поперечным сечением с уменьшающимися осями эллипсов в направлении седел 2, причем вход и выход конфузора 7 и диффузора 8 имеют в сечении форму окружности, а также верхнюю крышку 9. Крышка 9 соединена с корпусом 1

посредством болтов 10. Уплотнение между крышкой 9 и корпусом 1 обеспечивается прокладкой 11. Место выхода шпинделя 3 из рабочей полости задвижки герметизируется сальниковым устройством 12.

Задвижка работает следующим образом.

При открытии затвора 4 посредством шпинделя 3 поток среды проходит через конфузор 7 и диффузор 8 патрубков 5 и б корпуса 1 и приобретает окружную составляюшую скорость, вследствие чего в диффузоре 8 возникает дополнительный поперечный градиент давления (давление увеличивается по направлению от центра к периферийной области), нейтрализующий влияние отрицательного градиента давления, который возникает при замедленном движении в расширяющемся канале. В этом случае реализуется безотрывное течение в диффузоре 8, что приводит к уменьшению коэффициента гидравлического сопротивления

задвижки.

Технико-экономическая эффективность предлагаемой конструкции задвижки позволит уменьшить гидравлическое сопротивление, возникающее в процессе эксплуатации задвижек за счет устранения отрыва потока в диффузоре, что сводит к минимуму потери энергии потока рабочей среды.

I

и,ж

Фиг.2.

ЗАДВИЖКА, содержащая корпус с двумя патрубками, полости которых выполнены в виде конфузора и диффузора, и примыкающие к патрубкам седла затвора, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения гидравлического сопротивления задвижки, конфузор и диффузор образованы винтовой поверхностью и выполнены с эллипсным поперечным сечением, с уменьшающимися осями эллипсов в направлении седла, причем вход и выход конфузора и диффузора имеют в сечении форму окружности.